光質對南林895楊生根時間和根長生長的影響

陳夫貴，王步連，江 挺

(安徽師范大學生命科學學院，安徽蕪湖 241000)

光質對南林895楊生根時間和根長生長的影響

陳夫貴，王步連，江 挺

(安徽師范大學生命科學學院，安徽蕪湖 241000)

[目的]研究光質對水培植物生根早晚和根生長速率的影響。[方法]以南林895楊為材料，研究了藍、黑、綠、紅和白5種顏色的培養水培盆對南林895楊插穗生根早晚和根生長速率的影響。[結果]在南林895楊插穗水培的早期和中期，藍盆和黑盆的插穗出芽早且根生長較快，而綠盆、白盆、紅盆插穗生根較晚且根生長較慢，在水培后期，光質對插穗根的生長沒有顯著影響。[結論]藍光和黑暗條件最適于楊樹插穗生根。試驗結果為植物水培條件優化研究提供了理論基礎。

南林895楊；生根時間；根長生長

影響植物插穗生根時間和根長度的因素有多種。Bredmose等[1]研究發現：24.6 ℃的培養溫度，另外施加濃度為10-3～10-1mol/L的IBA對迷你玫瑰插條生根最為有利。吳小玲[2]發現硬枝扦插可獲得較高的扦插成活率，平均達92%，是歐美楊無性繁殖的主要方法，但扦插成活率及生長量以中部剪取的插穗最好，梢部插穗次之，基部插穗較差。她還發現生根粉處理可有效促進插條生根，縮短生根時間，提高扦插成活率，同時對于促進苗高、苗徑生長也有明顯效果，其中以100 mg/kg 處理效果最好，扦插成活率達到99%。張百軍等[3]人發現扦插密度對苗木生長和苗木質量有明顯的影響，其中以株行距 30 cm×50 cm 效果最好，扦插成活率達到98%；苗高3.5 m以上的優質苗木是用作扦插苗的最好材料。此外，培養液種類、外源激素等也能影響插穗根的形成[4]。目前在林木水培生根的研究中，還沒有關于光質對于木本植物生根時間和根的生長速率的影響研究。該試驗將探究藍、黑、綠、白、紅5種光質對南林895楊插穗生根時間和根的生長速率的影響。

南林895楊是美洲黑楊和歐洲黑楊的雜交種，屬于楊柳科楊屬，原產于美洲，廣泛分布于歐美各國，在我國除廣東、云南、西藏之外各個省(區)均有種植[5]。南林895楊是速生楊木中的一個優良品種，生長量突出，具有生長速度快，材質好，干型好，抗寒、抗旱和抗病蟲害能力強，對土壤環境要求不嚴格，無性繁殖容易，營林簡單，輪伐期短等一系列優良特性，是適宜大面積種植，經濟效益高，制漿造紙的優良品種。南林895楊的水培硬枝、嫩枝扦插育苗試驗已經取得了成功[6]。而研究光質對于南林895楊插穗生根時間和根的生長速率的影響能夠為其水培快繁條件的優化提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 試驗用材南林895楊(Populus×euramericanacv.Nanlin-895)是由南京林業大學楊樹研究開發中心在“九五”期間，采用I-69楊(母本，美洲黑楊)×I-45楊(父本，南林895楊)雜交選育的用材林新品種。水培盆分別采用藍、黑(盆外罩有黑色塑料薄膜，下同)、綠、紅、白5種顏色。選用一年生南林895楊插苗，取苗木中上部，穗長20 cm，粗1.1 cm。插穗要求生長健壯，無病蟲害，生理狀況相同，具有3～4個芽，準備30株[7]。插穗消毒可選用70%酒精浸泡數秒或更長時間，再用0.1%～0.2%HgCl2浸泡5～15 min，無菌水沖洗4～5次[8]。

1.2 試驗材料處理 準備藍、黑、綠、白、紅5種顏色的水培盆(圖1)，分別裝入3 L 50% Hoagland培養液[KNO3，0.25 mmol/L； MgSO4·7H2O，1.00 mmol/L； KH2PO4，0.50 mmol/L； MnCl2·4H2O，1.00 mmol/L； ZnSO4·7H2O，0.38 μmol/L； Na2Mo4·2H2O，0.25 μM； CuSO4·5H2O，0.32 μmol/L； FeSO4·7H2O，0.05 mmol/L； Na2EDTA，0.05 mmol/L； Ca(NO3)2·4H2O，2.50 mmol/L； H3BO3，23.00 μmol/L]。在每個水培盆緊貼水培液上沿裝入一塊泡沫板，每塊的大小略小于盆口，在每塊泡沫板上均勻打6個孔，每孔插入1根南林895楊插穗。將水培盆置于自然光條件下，培養溫度控制在16～27 ℃，相對濕度80%左右[9]。培養日期為2013年3月10日到2013年5月14日，培養的前期(2013年3月10日至2013年4月9日)每7 d換1次培養液，到了培養的后期(2013年4月10日至2013年5月14日)每隔3 d換1次培養液。

1.3 生根時間和根的長度測定 從插穗插入培養液中起，觀察記錄最早生根時間。分別在3月28日、4月1日、4月9日、4月20日和5月14日，測量各水培盆插穗每條根的長度。測量根的方法：將插穗從培養盆中取出，輕輕將根拉直(注意整個過程動作要輕，不要將插穗的根弄斷)，用游標卡尺測量每一條根的長度并做記錄。

1.4 數據分析 采用單因素方差分析不同光質對南林895楊根的萌發和根長生長的影響。對于樣品平均值間的差異使用Duncan’s檢驗(P<0.05)。數據分析軟件是SPSS version 19.0。

圖1 不同顏色水培盆

2 結果與分析

2.1 初次生根時間差異 不同顏色水培盆中南林895楊初次生根時間出現顯著差異(圖2)。其中藍盆生根時間最早為3月20日，所需時間為10 d；黑盆插穗生根時間為3月23日，所需時間為13 d；綠盆插穗生根時間為3月28日，所需時間為18 d；紅盆和白盆生根時間都為4月1日，所需時間為22 d。藍盆和黑盆插穗生根的時間明顯少于綠盆、紅盆和白盆；而綠盆插穗生根時間又少于紅盆和白盆。

圖2 5種顏色水培盆的插穗初次生根的天數

2.2 不同顏色水培盆中根的長度比較 不同顏色水培盆對于南林895楊根生長速率也有不同的影響。如圖3所示，在開始培養的第18天(3月28日)，藍盆和黑盆插穗根的平均長度顯著長于綠盆、白盆和紅盆插穗根的平均長度。在第22天(4月1日)，藍盆插穗根最長，黑盆次之，綠盆較黑盆短，而紅盆和白盆剛開始生根，且這兩者差異不明顯。在第30天(4月9日)，藍盆插穗根最長，黑盆次之，綠盆插穗根的長度顯著比前兩者短，但略長于紅盆和白盆插穗根的長度，后兩者根的長度差異不顯著。在第41天(4月20日)，藍盆和黑盆插穗根最長，且兩者差異較小，綠盆插穗根的根長度略低于前兩者。紅盆和白盆插穗根的長度明顯低于藍盆、黑盆和綠盆，且兩者之間差異不顯著。在第65天(5月14日)，藍盆、黑盆、綠盆、紅盆和白盆插穗根的平均長度接近。綜上所述，在4月20日以前，水培盆顏色對插穗根的長度具有顯著性影響，而在5月14日以后，水培盆顏色對插穗根的長度影響不再顯著(圖3)。

圖3 不同顏色水培盆插穗根的長度

3 結論與討論

(1)試驗通過對南林895楊插穗的水培處理，探討了不同光質對南林895楊插穗生根時間及根長生長的影響。結果顯示：在南林895楊插穗水培的前中期，藍盆插穗的生根時間最早且根的生長速度最快；黑盆插穗生根的時間次之，并且根的生長速度略低于藍盆；綠盆的插穗生根時間遲于黑盆，且插穗根的生長速度顯著低于藍盆和黑盆；紅盆和白盆插穗的生根時間最遲并且這兩者根的生長速度最慢。但到了試驗后期，藍盆、黑盆、綠盆、紅盆和白盆插穗根的平均長度接近。因此得出結論：在南林895楊水培的前中期，藍光和黑光條件下最有利于南林895楊插穗的生根并且根生長較快；綠光作用次之；紅光和白光對南林895楊插穗生根效果最差。在水培的后期光質對根的生長沒有顯著的影響。

(2)不同顏色的水培盆對插穗生根的影響在于其有選擇地透過不同顏色的光到達生根部位進而影響根的形成[10-11]。該研究發現水培盆顏色效應在南林895楊插穗水培的前中期對其根的萌發和生長具有顯著性影響。其中藍色水培盆的南林895楊插穗生根時間最早只有10 d，而且在水培的前中期藍盆插穗根生長最快。紅盆和白盆南林895楊插穗生根時間最遲為22 d，而且在水培的前中期，這兩者插穗根生長最慢。這與蒲高斌等[10]發現番茄根系活力以藍光處理為最強，紅光處理低于白光但差異不顯著的變化趨勢相似。

(3)插穗根生長所需要的糖必須由嫩葉光合作用提供[11]，所以插穗根的生長與光合作用密切相關。葉綠素的合成與光質有密切關系[12]，而葉綠素的含量及葉綠素a與葉綠素b的比值(Chla/Chlb)直接影響光合作用，從而間接影響插穗的生根。車全生等[13]人的試驗顯示：以小蒼蘭為試驗材料，用不同光照照射其幼苗，發現藍光條件下小蒼蘭幼苗葉綠素含量最高，其次是白光和紅光，不同光質下的Chla/Chlb比值也不同，其中以藍光下比值最高，而紅光更有利于Chla的形成。在儲鐘稀等[14]人的試驗中，發現紅光處理的黃瓜葉片與藍光處理的相比具有較低的Chla/Chlb比值，生長在藍光下的葉片葉綠素含量高于白光和紅光的含量，它的Chla/Chlb比值最高。這2個試驗顯示出在藍光條件下，植株的Chla/Chlb 比值最高，即具有最強的光合作用。這與該試驗的結果：藍盆中南林895楊插穗根的萌發及生長速度最快，遠大于白盆和紅盆中的插穗，具有一致性。

(4)該試驗還發現，黑盆中的南林895楊插穗生根的時間要遠早于綠盆、紅盆和白盆，并且在試驗的前中期，黑盆南林895楊插穗根的生長速度也遠快于綠盆、紅盆和白盆，其原因可能是：①黑盆遮擋了部分陽光，降低了插穗的蒸騰作用，減輕了幼根吸水的壓力，從而促進幼根的生長；②由于生根阻礙物質的形成與光敏色素有密切關系，遮光處理可以減少生根阻礙物，并能使插穗的木質化進度減慢，保持組織的幼性，從而促進根的生長。這與劉玉君等[15]關于提高樟子松插穗生根率的研究以及森下義郎[16]以赤松、楊梅等所作試驗的結論一致。

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Effects of Light Quality on Rooting Time and Root Growth in Nanlin 895 Poplar

CHEN Fu-gui et al

(College of Life Sciences, Anhui Normal University,Wuhu, Anhui 241000)

[Objective]The impact of light quality on rooting time and root growth in plants was studied. [Method]In this study, Nanlin 895 poplar was chosen for researching the effect of five color pots, blue, black, green, red and white, on the rooting time and root growth. [Result] I showed that in the early growing, the cuttings in green and black pots rooted earlier and the root grew faster than those in other pots. But in the latter stage, the light quality had no significant effect on root growth. [Conclusion] Blue light and dark condition were the best for poplar rooting. The result could provide theoretical basis for hydroponic condition optimization.

Nanlin 895 poplar; Rooting time; Root growth

國家自然科學基金基金項目(31200469)；安徽省自然科學基金項目(1308085QC62)。

陳夫貴(1979- )，男，河南永城人，副教授，博士，從事林木生理和蛋白質組學研究。

2014-04-30

S 792.11

A

0517-6611(2014)15-04696-03